大自然居然也有“强迫症”？从虫卵到植物，再到矿物晶体和地貌，大自然的“强迫症”可比人类的严重多了！今天，咱们就来一探究竟，看看大自然如何用它独特的方式，把规律与秩序玩出新花样～
01
虫卵“艺术展”
一入春，南方的朋友们总会在家里发现一些奇怪的绿色小颗粒，不只在衣物上，连被子、毯子甚至阳台防盗网也不放过。网友们纷纷发帖：“这个像小药丸的到底是什么啊？！”其实这些大部分都是荔枝椿象的宝宝哦！
网友们在衣物上发现的各种排列整齐的“小药丸”
荔枝椿象，俗称臭屁虫，主要在福建和广东、广西一带，成虫产卵期从3月中旬至10月上旬，它们的卵多产于叶背，还有少数卵产在枝梢、树干，以及树体以外。天气比较潮湿的话，你的衣服可能也会成为产床！
这些小家伙产卵时，能把14颗淡绿色卵排布得整整齐齐，简直像用尺子量过一样。初产时呈淡绿色，少数淡黄色，孵化时变为紫红色。除了荔枝椿象，其他椿象的卵也有各种颜色，各种形状，甚至有些还带有笑脸般的图案。
是不是很像玻璃球里的笑脸？ 图源/巷子
像荔枝椿象这种聚集成块的卵可以更好地抵御外界的不良环境，如风雨、高温等，提高卵的孵化率。其次，由于卵块呈现出整齐而有规律性的外观，可能会让一些天敌误以为它们是有毒的或不可食用的。这样一来，卵块就能够在一定程度上避免被天敌破坏，从而保证后代的安全。
正在产卵的荔枝蝽象 图源网络
草蛉的产卵方式则更为独特，从春末到秋初，都是草蛉的产卵期。草蛉喜欢选择蚜虫密集的区域产卵，这样新生幼虫就有充足的口粮。不过具体产在哪儿，雌虫却并不在意。除了叶片，草茎，屋外的晾衣绳上也可能被选为它产卵地。
正在产卵的草蛉 图源网络
雌草蛉在产卵时会分泌一根细丝，将卵悬挂在叶背、枝条或玻璃等地方，形成一串串宛如白色小花的卵群，像极了为草木做“针灸”。这种悬挂式的产卵方式不仅可以避免卵被叶片上的雨水冲刷掉，还能减少卵与叶片接触而受到的病菌感染。而且，一串串的卵群在叶片背面若隐若现，宛如艺术品一般，给大自然增添了一份别样的美感。
草蛉的卵群悬挂在叶背 是不是很有艺术感？ 图源网络
草蛉的卵虽然不像荔枝椿象的卵那样有固定的数量和排列方式，但它们也有自己的“小心思”，那就是尽量将卵分散悬挂在不同叶片的背面，以减少卵与卵之间的竞争和被天敌发现的风险。如果你发现了草蛉或它的卵，请千万不要惊慌或破坏它们，它们正在默默地保护你的植物呢！
网友在晾衣架上发现了草蛉的卵群
现在，要不要去看看你家绿植背面，那里现在可能就藏着某个昆虫设计大师的“毕业作品”呢！
像气球一样的草蛉卵 图源/王雪飞
02
植物也懂数学？
别以为只有昆虫有“强迫症”，植物也不例外。它们不仅有强迫症，甚至还懂数学！这事儿虽然听起来有点离谱，但大自然就是这么神奇，很多植物在生长过程中，都展现出令人惊叹的数学规律。宝塔花菜、多叶芦荟和蕨类植物，就是其中的典型代表。
蕨类植物的对称之美 图源/视觉中国
先说宝塔花菜，这可是植物界的“数学学霸”。它的每一簇小花菜，都像是按照神秘的斐波那契螺旋线排列的。
斐波那契数列无限延伸，由一系列逐渐增大的数字构成，从0开始，然后是1，每个后续的数字都是前两个数字的和。
大自然里存在着许多斐波那契螺旋线形态，图源网络
每一簇小花菜都是塔状的，而每一小簇又是由更小的同形状花蕾组成，远看就像一座迷你宝塔，层层叠叠。
这种排列方式，不仅让宝塔花菜在视觉上极具冲击力，更在生长过程中实现了空间的高效利用，每一部分都能最大程度地获取光照和营养，就像大自然精心设计的“数学艺术品”。
观察一下，看宝塔花菜是不是按照斐波那契螺旋线排列的？ 图源网络
再看多叶芦荟，它的叶片紧密地按逆时针（或顺时针）方向螺旋排列，通常有五层螺旋，就像一组精心嵌套的同心圆，从中心向外均匀铺展。
多叶芦荟的叶片呈螺旋状排列 图源网络
这种排列绝非随意，而是按照斐波那契螺旋的黄金角度（约137.5°）让上下层叶片错开生长，确保每一片叶子都能均匀地接收阳光，同时还能减少风雨对植株的伤害，保持水土。
这种螺旋排列，是植物在长期进化过程中，为适应环境而形成的一种优化策略，把数学的美感和生命的智慧完美地融合在一起。
多叶芦荟中的数学之美 图源/视觉中国
至于蕨类植物，它们的数学智慧体现在另一种方式上。蕨类植物不会开花结果，而是靠孢子繁殖，这些孢子就藏在叶片背面的对称“虫卵”——孢子囊群中。每到夏秋季节，蕨类植物的叶片背面就会出现褐色或黑色的小点点，这些就是孢子囊群。
蕨类植物叶片背后的对称孢子囊群 图源网络
它们的排列方式因种类而异，有的呈圆形、椭圆形，有的呈线形或矩圆形，但无一例外都呈现出对称的美感。这种对称性可不是为了好看，而是和蕨类植物的繁殖策略紧密相关。
鸟巢蕨的孢子呈线形排列 图源网络
孢子囊群沿着叶脉两侧对称分布，每个孢子囊在成熟时会像微型弹弓般爆开，将孢子弹射到空气中。这种精密设计绝非巧合。对称布局能确保孢子均匀扩散，避免扎堆“内卷”，而囊群间的等距间隔则像经过流体力学优化，让孢子在风中传播效率最大化。
爆开的孢子 图源网络
所以为什么植物纷纷“投靠”数学？答案藏在冷酷的生存法则中。植物甚至会在生长中动态调整策略。下次遇见植物时不妨仔细观察观察他们的形态，自然界最硬核的浪漫，从来不需要浮夸的修辞，生存本身，就是最优雅的证明。
03
岩层里的秩序之美
在这个充满不确定性的世界里，总有些事物坚持着令人舒适的秩序感。棱柱、棱锥、长方体……立体几何习题上的这些几何体，可不是数学老师假设出来的，自然界中的矿物晶体就能长成这些形状。
方解石的集合体，仿佛盛开的鲜花。 博物 2015年08期
如果说人类需要刻意练习才能保持规整，那么这些矿物晶体简直就是天生的”强迫症十级患者”。
矿物单个晶体的”高矮胖瘦"，全凭生长速度的"偏科程度"。要是某个维度突然开挂猛长，就会变成柱状"竹竿"；若两个方向齐头并进，就成了片状"千层饼"；要是三个维度雨露均沾，那恭喜你，收获一颗近乎完美的立方体。
像竹竿的柱状电气石——一项延展型矿物 图源/地球杂志
让我们先认识一下矿物界的”完美立方体代表”——黄铁矿，也就是我们俗称的 “愚人金”。在黄铁矿众多外形之中，立方体绝对是最经典，也最是让人匪夷所思的存在。绝大多数的人第一次看到立方体黄铁晶体时都会认为是人工切割出来的，但它们其实都是天然形成的。
立方黄铁矿晶体 图源/视觉中国
黄铁矿内部的铁原子和硫原子，按照立方晶系的规则排列，形成了一种在三个相互垂直方向上对称的结构。原子们像是住在一个个立方体小格子里，住得整整齐齐，这让黄铁矿有了成为立方体的 “先天条件”。
不仅内部有规矩，外部生长环境也很关键。当黄铁矿在成分均匀、温度和压力稳定的地质环境且周围没有其他矿物来“打扰”的环境中生长，它就能 “随心所欲” 地向各个方向均匀扩展，最终形成规整的立方体。
西班牙黄铁矿，规则的立方体 图源网络
实际上矿物晶体很少以单个标准形态出现，那些抱团生长的“矿物集合体”，也有着有趣的“强迫症行为艺术”！你以为它们聚在一起会放飞自我？不，人家连组团都要讲究队形！
重晶石的交错片状集合体 博物 2015年08期
我们最熟悉的水晶常为“晶簇”状，其实就是由许多条状单体组成的矿物集合体。它们一般生长在岩石的空洞或裂隙中，每条单体都从同一片“基底”上面长出来，长短不一但方向都差不多，如同丛生的植物一般。
组成晶簇的矿物单体们能够方向一致，靠的是适者生存：当矿物单体从基底往外生长时，如果生长方向与基底垂直，就能获得更多的生长空间，如同森林里的大树一样越长越高；而偏离垂直方向，生长就不给力，偏离越多，长得越慢，晶簇就是这么形成的。
水晶的晶簇状集合体 博物 2015年08期
放射状集合体从中心点向外绽放，如水硅钙石的集合体，外表毛绒绒，像一颗颗大自然亲手做的绒球；片状集合体若平行排列，如云母，薄片一层层摞成“千层饼”；若交错排列，则成“沙漠玫瑰石”，片片单晶交错成花，大自然如同在玩拼贴游戏呢！
水硅钙石毛发状集合，像绒球一样 图源/地球杂志
04
被“完美切割”的景观
大自然的鬼斧神工，总能诞生出让人惊叹的景致。那些看似被“完美切割”的景观，宛如大自然的超现实主义画作，以一种近乎规则的几何美感横亘在我们面前。
蜿蜒起伏是人们对山的惯有印象，但大自然的手段可远不止于此！还有一种形态的山不为多见，它们四壁陡峭、顶面平展如桌，就像是被“大平
铲”狠狠地拍过，留下了笔直的崖壁和方正的顶面，被形象地称为桌状山。
中国最高的桌山——大瓦山 图源网络
南非的桌山，堪称桌状山的“代言人”。这座高1086米的巨岩，顶面长约3千米、宽200多米，平坦的石英砂岩山顶，那简直就是一块巨大的“桌面”，屹立在开普敦的海岸线旁。从地质学的角度来看，桌状山的形成可是和地壳运动脱不开关系。
南非桌山 图源网络
地壳抬升，原本平坦的岩层被硬生生抬高。而山体顶部的坚硬岩石，比如石灰岩或砂岩，那可是抗压能力一流，风化侵蚀？不存在的！它们就像一顶“安全帽”，死死护住下层较软的页岩或泥岩。随着时间的推移，下层岩石在风化作用下逐渐“掉队”，而顶部的岩石则“屹立不倒”，就这样，桌状山独特的地貌形态诞生了。
桌状山的形成过程 博物 2016年04期
再把目光投向海洋，桌状冰山又是一番别样风景。它们如同巨大的白色泡沫板，顶部平整，四周的冰壁垂直陡峭，它的形成与南极冰架的断裂有着密切关系。
南极冰架上的冰层，受压力和重力的“双重压迫”，开始变形，发生塑性流动，变成了巨大冰川。这些冰川往海洋里一钻，越走越薄。等冰架上的冰层“绷不住”断裂时，由于冰的晶格结构和冰架的自然走向，断裂处往往呈现出平顶和垂直冰壁的形态，这就形成了桌状冰山。
在巨大的桌状冰山面前，连人类建造的巨轮也显得十分渺小、卑微。这些冰山并非由海水结冰而成，而是陆地冰川断裂后进入海洋形成的。摄影/Garry Tutte 中国国家地理 2020年06期
在北爱尔兰贝尔法斯特西北约80公里处大西洋海岸边，有一条由4万多根形状规则的石柱排列而成的堤道。这些石柱多呈现为规则的正多边体形状。这种神奇的景象，其实是柱状节理在“作怪”。
在英国北爱尔兰安特里姆郡的海岸边，有一片均匀的玄武岩石柱，这里石柱的截面直径平均要长十几厘米，4万多根玄武岩岩柱仿佛构成一道通向大海的阶梯。摄影/Radios 中国国家地理 2009年08期
当熔岩在冷却时会发生收缩，表面会被拉得紧绷绷的，当这种”拉扯力”超过岩石的承受极限，岩石就会碎裂，形成一根根石柱。
理想情况下，岩石如果是均质就会形成规则的六棱柱体。不过，大自然也不是每次都这么“完美主义”。现实情况复杂，岩石成分不均、冷却速度各异，就导致石柱形状多样：六边形常见，四边形、五边形、七边形也常有，毕竟大自然的作品，从来不会千篇一律。
福建南碇岛的石柱群 中国国家地理 2009年08期
来源：中国国家地理探索
编辑：一毫
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